第06講 力學(xué)基礎(chǔ)（原卷版）

第06講力學(xué)基礎(chǔ)認(rèn)識重力、彈力、相互作用力、慣性。理解力的三要素、力的作用效果掌握機(jī)械運(yùn)動和力的關(guān)系一.參照物1.機(jī)械運(yùn)動：空間位置不斷的發(fā)生變化的運(yùn)動叫做機(jī)械運(yùn)動。2.參照物：描述一個(gè)物體是運(yùn)動還是靜止，需要選取其他物體，選取的物體就是參照物。3.運(yùn)動的判斷：相對于參照物距離，方向沒有變化為靜止，二者只要變化一個(gè)就為運(yùn)動。4.參照物的選?。海?）參照物的選取是隨機(jī)的：選擇一個(gè)非自身的物體做參考系（2）參照物是假定不動的：選擇后假定參照物不動。二．機(jī)械運(yùn)動的分類1.直線運(yùn)動：（1）勻速直線運(yùn)動：速度的大小和方向不發(fā)生變化的運(yùn)動。（2）變速直線運(yùn)動：速度的大小發(fā)生變化，方向可能來回變化。2.曲線運(yùn)動：運(yùn)動方向發(fā)生變化的運(yùn)動。三．速度1.運(yùn)動快慢的比較：（1）相同時(shí)間比較運(yùn)動距離（2）相同距離比較運(yùn)動時(shí)間2.速度：表示物體運(yùn)動快慢的物理量（1）大?。何矬w運(yùn)動得越快，則速度越大；物體運(yùn)動得越慢，則速度越小。（2）定義:物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的路程叫做速度。(3)公式:速度=路程/時(shí)間用v表示速度，s表示路程，t表示時(shí)間，計(jì)算速度的公式可表示為v=s/t。(4)單位:常用的速度單位是米/秒和千米/時(shí)?！?米/秒”的意義:如果物體在1秒內(nèi)通過的路程是1米，它的速度就是1米/秒。換算關(guān)系:1米/秒=3.6千米/時(shí)。3.路程時(shí)間圖像與速度時(shí)間圖像1.路程與時(shí)間圖像：斜率大小表示速度大小，水平表示靜止不動。2.速度與時(shí)間圖像：圖像和時(shí)間夾的面積表示路程大小，水平表示勻速，向上傾斜為加速。四.力與力的作用效果1.什么是力：力是一個(gè)物體與另一個(gè)物體的作用2.施力物體：物體對其他物體有力的作用3.受力物體：物體受到其他物體的力的作用4.力的作用效果：（1）改變物體的運(yùn)動狀態(tài)：使物體不在處于靜止或運(yùn)輸直線運(yùn)動的情況。（2）改變物體的形狀：使物體形狀發(fā)生變化（可能有些變化過于微小，需要放大才能看見）二.力的作用是相互的1.相互作用力：兩個(gè)物體之間有著力的作用時(shí)，施力物體同時(shí)也是受力物體，這就是力的作用是相互的。2.相互作用力的特點(diǎn)：大小相等、方向相反、作用在同一直線上，作用在不同物體上、同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失。三.力的測量1.力的單位：在國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱牛，用字母N表示。它是以英國科學(xué)家牛頓的名字命名的。拿起兩個(gè)雞蛋所用的力大約是1牛。2.彈性彈力(1)彈性形變:物體受到力的作用時(shí)會發(fā)生形變，撤去力恢復(fù)到原來的形狀的形變。(2)彈力:發(fā)生彈性形變時(shí)，想要恢復(fù)到原來形狀產(chǎn)生對其他物體的作用力。3.測力計(jì)（1）胡克定律：胡克實(shí)驗(yàn)得出同一彈簧的彈力大小與形變量成正比。（2）影響彈簧彈力的大小因素：彈簧材質(zhì)、粗細(xì)、長短（控制變量），伸長量。（3）測量力大小的工具叫做測力計(jì)：彈簧測力計(jì)是一種常用的測力計(jì)，它的內(nèi)部裝有一根可以伸縮的彈簧。四.力的三要素與圖示1.力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)2.力的三要素均影響力的作用效果。3.力的示意圖：科學(xué)上通常用一條帶箭頭的線段來直觀地表示力，在受力物體上沿著力的方向畫一條線段，在線段的末端畫一個(gè)箭頭表示力的方向，在箭頭邊上標(biāo)上力的大小，線段的起點(diǎn)或終點(diǎn)表示力的作用點(diǎn)。這種表示力的圖形叫做力的示意圖（前圖）。4.力的圖示：后圖表示力的圖示五.重力及其方向1.重力：物體由于地球的吸引而受到的力叫做重力，通常用字母G表示。2.重力的方向：重力的方向總是豎直向下。3.重心：一個(gè)物體的各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到重力的作用集中于一點(diǎn),這一叫做物體的重心。4.確定重心的方法(1)有規(guī)則幾何形狀且質(zhì)量分布均勻的物體的重心在它的幾何中心。(2)不規(guī)則薄板狀物體的重心可用懸掛法得到。六.重力的大小1..重力與質(zhì)量的關(guān)系式G=mg通常g取9.8牛/千克，表示質(zhì)量為1千克的物體受到的重力為9.8牛。粗略計(jì)算時(shí),g值也可以取10牛/千克。2.相同物體在不同星球重力不同七.牛頓第一定律1.力與運(yùn)動的認(rèn)識：古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因。而伽利略卻認(rèn)為，力不是維持物體運(yùn)動的原因。2.伽利略的實(shí)驗(yàn)（左圖）：3.探究結(jié)論:實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水平面越光滑，小車運(yùn)動時(shí)受到的阻力越小，通過距離越遠(yuǎn)，速度減小得越慢。(6)理論推導(dǎo):假如小車在運(yùn)動中沒有受到任何力，它將保持原來的速度沿直線永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。4.前人對力與運(yùn)動的探究及成果伽利略認(rèn)為：如果物體在運(yùn)動中不受力的作用，它的速度將保持不變笛卡爾認(rèn)為：如果運(yùn)動物體不受到任何力的作用，將永遠(yuǎn)沿原來的方向做勻速直線運(yùn)動5.牛頓第一定律內(nèi)容:一切物體在沒有受到外力作用時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。八.力與運(yùn)動的關(guān)系1.物體在不受力或受平衡力時(shí)運(yùn)動狀態(tài)不改變2.當(dāng)受力方向（現(xiàn)在理解為一個(gè)力）與運(yùn)動方向一致時(shí)，物體做加速運(yùn)動3..當(dāng)受力方向（現(xiàn)在理解為一個(gè)力）與運(yùn)動方向相反時(shí)，物體做減速運(yùn)動4.當(dāng)受力方向（現(xiàn)在理解為一個(gè)力）與運(yùn)動方向不在同一條直線上，物體做曲線運(yùn)動。九.慣性1.定義：我們把物體保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性2.慣性是一切物體的屬性，慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)。3.與慣性有關(guān)的現(xiàn)象：剎車或撞車人向前傾，球飛出去繼續(xù)向前。4.慣性的利用：通過甩動將水珠甩出，拍打衣服帶走灰塵，用力使錘頭貼緊。5.慣性的危害與防治：剎車時(shí)車速過快：導(dǎo)致撞車（需要保持車距）剎車過急：乘客前傾甚至飛出（系好安全帶）轉(zhuǎn)彎時(shí)車速過快：脫軌或側(cè)翻（減速慢行）考點(diǎn)一：機(jī)械運(yùn)動【例1】如圖所示，小金靜止站在商場的電動扶梯上，隨電動扶梯一起勻速上升：保潔員站在地面上，將抹布放在扶手A端，手和抹布都保持不動，下列分析錯(cuò)誤的是（）A．以地面為參照物，小金是運(yùn)動的 B．以保潔員為參照物，小金是運(yùn)動的C．以小金為參照物，抹布是運(yùn)動的 D．以保潔員為參照物，抹布是運(yùn)動的【例2】甲、乙兩物體運(yùn)動時(shí)，其路程與時(shí)間關(guān)系的s-t圖像如圖所示。則由圖像可知（）A．兩物體在t=5秒時(shí)一定相遇B．兩物體在5秒內(nèi)通過的路程s甲<s乙C．兩物體在5秒內(nèi)的平均速度v甲>v乙D．甲物體一定在做變速運(yùn)動，乙物體一定在做勻速直線運(yùn)動考點(diǎn)二：力的存在【例1】北京冬奧會上中國隊(duì)奪得短道速滑混合體接力冠軍。如圖是范可新在直道上推武大靖，之后武大靖進(jìn)入彎道滑行，下列分析正確的是（）A．在直道上，范可新推武大靖的力大于武大靖對范可新的作用力B．在直道上，范可新推武大靖的力改變范可新的運(yùn)動狀態(tài)C．在彎道上，冰面對武大靖的作用力改變武大靖的運(yùn)動狀態(tài)D．在彎道上，范可新對武大靖的作用力改變武大靖的運(yùn)動狀態(tài)【例2】如圖所示為杭州亞運(yùn)會的部分體育圖標(biāo)，其中與其他三個(gè)力所產(chǎn)生的作用效果不同的是（）A．①射箭時(shí)用力拉弓，弓弦彎了B．②皮劃艇時(shí)用力劃水，皮劃艇加速前進(jìn)C．③蹦床時(shí)用力蹬蹦床，蹦床下陷D．④跳水時(shí)用力蹬跳板，跳板彎曲考點(diǎn)三：重力【例1】如圖所示，“不倒翁”不倒的原因是它的重心設(shè)計(jì)巧妙，下列說法正確的是（）A．“不倒翁”的重心很低B．“不倒翁”的重心很高C．“不倒翁”的重心在幾何中心上D．“不倒翁”的重心不在物體上【例2】圖中表示靜止在斜面上的物體所受重力的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4考點(diǎn)四：牛頓第一定律【例1】如圖所示，一氫氣球吊著一重物以1m/s的速度勻速豎直上升，在上升過程中，吊物體的繩子突然斷了，則在繩子斷開后，物體將（）

A．立即下落，且速度越來越大B．先上升一段距離，再下落C．立即下落，且速度越來越小D．由于慣性，物體以1m/s的速度勻速上升【例2】在學(xué)習(xí)牛頓第一定律的時(shí)候，我們做了如圖所示實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A．每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車可以從斜面上的任何位置開始下滑B．實(shí)驗(yàn)表明，小車受到的摩擦力越小，運(yùn)動的距離越近C．根據(jù)甲、乙、丙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以直接得出牛頓第一定律D．實(shí)驗(yàn)中運(yùn)動的小車會停下來，說明力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)1．如圖是一只小狒狒緊緊騎在高速奔跑的狒狒媽媽背上的情景。以下列哪種物體為參照物，可以判斷狒狒媽媽是靜止的（）A．地面 B．地上的草木 C．天空 D．小狒狒2．游泳運(yùn)動員在游泳過程中，下列說法正確的是（

）A．運(yùn)動員對水有作用力，但水對運(yùn)動員沒有作用力B．運(yùn)動員在游泳過程中運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，說明他受到了力的作用C．使運(yùn)動員向前運(yùn)動的力的施力物體是運(yùn)動員自己D．運(yùn)動員和水之間存在相互作用力，且運(yùn)動員對水的作用力更大些3．圖中的A、B、C、D分別是用照相機(jī)拍攝（每0.1s拍攝一次）的小球在四種不同運(yùn)動狀態(tài)下的照片，其中小球做勻速直線運(yùn)動的是（

）A． B． C． D．4．科學(xué)學(xué)習(xí)中要善于通過實(shí)驗(yàn)尋找“反例”來反駁一個(gè)錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。為反駁“物體的運(yùn)動方向與物體受力方向都是一致的”觀點(diǎn)，（不計(jì)空氣阻力）下列實(shí)驗(yàn)不能作為反例的是（）A．實(shí)驗(yàn)甲：小球豎直下落 B．實(shí)驗(yàn)乙：小球豎直上拋C．實(shí)驗(yàn)丙：小球斜向上拋出 D．實(shí)驗(yàn)?。盒∏蛟诠饣矫嫔蟿蛩倩?．如圖是描述地球上不同位置的人釋放手中石塊的示意圖，圖中虛線表示石塊的下落路徑，則對石塊下落路徑的判斷正確的是（）A．只有甲正確 B．只有乙正確 C．只有丙正確 D．只有丁正確6．物體在太空中處于失重狀態(tài)（相當(dāng)于物體不受重力）。在《天宮拋物》實(shí)驗(yàn)中，王亞平將冰墩墩拋到對面葉光富的手中（葉光富手的位置不變），下列說法正確的是（

）A．拋冰墩墩時(shí)，拋出的方向應(yīng)向葉光富的手偏上B．冰墩墩對王亞平?jīng)]有力的作用C．冰墩墩在空中飛行時(shí)，做勻速直線運(yùn)動D．除拋物線外，宇航員還能做俯臥撐、用單杠做引體向上、舉啞鈴等運(yùn)動7．“潑水節(jié)”是傣族最隆重的節(jié)日。“潑水”過程中，有關(guān)慣性的說法正確的是（）

A．水被潑出后慣性變大 B．用力潑水能增大水的慣性C．落到地上的水不再具有慣性 D．潑出的水由于慣性能繼續(xù)運(yùn)動8.如圖所示為一輛行駛的汽車，車內(nèi)乘客因慣性而偏離原來位置，據(jù)此判斷，這輛汽車的運(yùn)動情況可能是（）A．正在向前減速運(yùn)動B．正在向前勻速運(yùn)動C．正在向前加速運(yùn)動 D．正在向后勻速運(yùn)動9．2021年6月17日，搭載神舟十二號載人飛船的長征運(yùn)載火箭成功將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名宇航員送入太空，如圖所示。同時(shí)，載人飛船與中國空間站完成對接，開啟了中國逐夢空間站的新征程。下列判斷正確的是（）A．火箭加速升空的施力物體是空氣B．載人飛船進(jìn)入軌道后，運(yùn)動狀態(tài)保持不變C．載人飛船進(jìn)入軌道后，仍然受到力的作用D．載人飛船進(jìn)入太空后，它的慣性消失10．投擲實(shí)心球是體育中考項(xiàng)目之一。下列說法正確的是（）A．在空中飛行的實(shí)心球相對于投擲者是靜止的B．實(shí)心球在空中繼續(xù)飛行是由于受到了慣性力C．實(shí)心球在空中飛行的過程中，運(yùn)動狀態(tài)在不斷改變D．實(shí)心球拋出瞬間，人對球的推力和球?qū)θ说耐屏槠胶饬?1．如圖為中國跳水隊(duì)隊(duì)員陳芋汐和全紅嬋10米雙人跳臺賽上同步的精彩瞬間。下列說法正確的是（）A．以全紅嬋為參照物，陳芋汐是靜止的B．以全紅嬋為參照物，陳芋汐是向下運(yùn)動的C．在觀眾看來，兩位運(yùn)動員都是靜止的D．在觀眾看來，全紅嬋靜止，陳芋汐向上運(yùn)動12．如圖是反映新龜兔百米賽跑的s-t圖像，請根據(jù)圖像判斷下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．比賽結(jié)果是烏龜獲勝 B．比賽開始時(shí)，烏龜先出發(fā)C．比賽途中，兔子和烏龜共計(jì)相遇三次 D．整個(gè)比賽過程中兔子的平均速度較大13．當(dāng)彈簧不受拉力作用時(shí)，我們稱其長度為原長L0，在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧受到的力F和彈簧的形變量Δx（Δx=L-L0）成正比，即F=kΔx（k叫做彈簧的勁度系數(shù)）如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)測得彈簧所受的力F與彈簧長度L的關(guān)系圖像，請你根據(jù)圖像判斷下列說法中錯(cuò)誤的是（）

A．彈簧的原長L0是10厘米B．彈簧的勁度系數(shù)是200牛/米C．當(dāng)受到F=5牛時(shí)，彈簧縮短了2.5厘米D．當(dāng)彈簧伸長了15厘米（彈性限度內(nèi)）時(shí)，受到力F=30牛14．如圖甲所示，一木塊放在由同種材料制成粗糙程度均勻的水平臺面上。木塊受到水平向右拉力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，物體運(yùn)動速度v的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示。6s時(shí)撤去力F，同時(shí)木塊從臺面滑出。忽略空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．0~2s，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，木塊所受靜摩擦力為0NB．2~4s，木塊加速運(yùn)動，所受滑動摩擦力為6NC．4~6s，木塊做勻速直線運(yùn)動，所受滑動摩擦力為4ND．木塊離開水平臺面后，由于具有慣性繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動15．向空中斜拋出去的籃球運(yùn)動軌跡如圖所示，若不考慮空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A．上升過程中，籃球始終受到推力作用 B．落向地面，是由于籃球受到慣性的作用C．籃球作曲線運(yùn)動，是由于受到重力的作用 D．運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，若外力消失籃球?qū)⒘⒓挫o止16．有甲、乙兩列火車，甲車上的乘客從一側(cè)窗口看到田野上的樹木向北運(yùn)動。從另一側(cè)窗口看到乙車也向北運(yùn)動，但比樹木運(yùn)動得慢，則（

）A．甲車向南運(yùn)動，乙車停在站臺B．甲車向南運(yùn)動，乙車向北運(yùn)動C．甲、乙兩車同時(shí)向北運(yùn)動，且乙車比甲車快D．甲、乙兩車同時(shí)向南運(yùn)動，且乙車比甲車慢17．今年3月，溫州馬拉松賽事順利舉行。選手甲以2小時(shí)15分鐘的時(shí)間跑完全程，取得全馬第一名的成績。以下是小明對選手甲和某位同樣跑完全程的選手乙建立的運(yùn)動坐標(biāo)圖（體現(xiàn)全過程），其中更符合比賽結(jié)果的是（

）A．B．C．D．18．甲、乙兩球在同一水平面上，用相機(jī)在前后不同時(shí)刻拍到的照片如圖所示，在拍照過程中兩球不發(fā)生碰撞，下列關(guān)于兩球的運(yùn)動情況不可能發(fā)生的是（）A．甲靜止，乙向南運(yùn)動B．甲向北運(yùn)動，乙向南運(yùn)動C．甲、乙都向北運(yùn)動，甲的速度大于乙的速度D．甲、乙都向南運(yùn)動，乙的速度小于甲的速度19．如圖所示記錄了甲、乙兩輛汽車在平直公路上行駛時(shí)，在相同時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動過程。在下列v-t圖像中，與兩輛汽車的運(yùn)動情況可能符合的是（）

A．B．C． D．20．如圖所示，分別在A、B、C處用同樣大小的力推門，可以感受到在A點(diǎn)容易把門推開，這說明力的作用效果與力的______有關(guān)；在A處用不同大小的力推門，可以感受到力大一點(diǎn)容易把門推開，這說明力的作用效果與______有關(guān)；用同樣大小的力推一個(gè)半開的門，推的方向不同，門可能會打開或關(guān)閉，這說明力的作用效果與______有關(guān)。21．如圖（a）所示，將一根原長為L的彈簧一端固定在墻面上，分別用大小或方向不同的力作用在彈簧另一端，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖（b）、（c）、（d）所示。（1）實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧因受到拉力的作用形狀發(fā)生了改變，說明力能______；（2）分析比較圖______可知，當(dāng)力的大小和作用點(diǎn)相同時(shí)，力的方向不同，力的作用效果不同；（3）分析比較圖（b）